Теплообмен при вынужденной конвекции

При вынужденной конвекции теплоноситель движется за счет внешних сил (под действием насоса, вентилятора, ветра и т. д.), в связи с чем теплообмен при вынужденной конвекции протекает более интенсивно. [c.89]

Рассмотрим полностью развитое ламинарное течение в трубе произвольного поперечного сечения. Задача о теплообмене при вынужденной конвекции с заданными граничными условиями приводит к уравнениям [c.327]

В этом разделе получены две вариационные формулировки задачи о теплообмене при вынужденной конвекции в трубе произвольного поперечного сечения с заданной температурой стенки или градиентом температуры на стенке. Они полностью эквивалентны дифференциальным уравнениям с соответствующими граничными условиями. В последующих разделах эти вариационные формулировки используются для решения нескольких частных задач. [c.329]

Теплообмен при вынужденной конвекции, как правило, во много раз интенсивнее теплообмена при свободной конвекции, и поэтому в технике при решении ряда вопросов, связанных с необходимостью передачи больших количеств теплоты, используется вынужденная конвекция. [c.219]

Различают теплообмен при свободной конвекции, возникающей при естественном перемещении частиц жидкости за счет неравномерной ее плотности, обусловленной неравномерным нагревом, и при вынужденной конвекции, создаваемой движением жидкости посредством внешних механических воздействий (нагнетанием жидкости от насоса, движением высокоскоростного воздушного потока относительно самолета и др.) теплообмен при вынужденной конвекции происходит более интенсивно, чем при свободной конвекции. [c.55]

Теплообмен при вынужденной конвекции [c.71]

В ст ой теории теплообмен при вынужденной конвекции в любой однофазной среде обычно описывается критериальной зависимостью вида [c.112]

Если считать,-что корреляционные соотношения, подобные (6.1) и (6.2), правильно описывают теплообмен при вынужденной конвекции в однофазной среде, (что весьма сомнительно), то в новой теории теплопередачи соотношение (6.1) примет вид [c.112]

Теплообмен между вертикальной пластиной и окружающей жидкостью при ламинарном конвекционном движении будет аналогичен теплообмену в случае ламинарного обтекания пластины жидкостью, если вместо скорости набегающего потока жидкости Юо в формулу для Пи при вынужденной конвекции подставить скорость на границе пограничного слоя, т. е. заменить Ш(, на (б). [c.452]

Различают конвективный теплообмен в однофазной среде и в двухфазной среде, в частности при изменении агрегатного состояния жидкости (или пара). По другому признаку различают конвективный теплообмен при вынужденном движении жидкости или газа (вынужденная конвекция) и свободном движении (естественная конвекция). Вынужденным называют движение жидкости (газа), обусловленное внешними силами, свободным — движение, обусловленное неравномерным распределением плотности жидкости (газа) в поле силы тяжести в связи с протеканием процесса теплообмена (температурное поле, изменение агрегатного состояния). [c.206]

Если в условиях свободной конвекции механика газов зависит от взаимного расположения горячих и холодных поверхностей и, таким образом, при данных температурах определяется геометрическими характеристиками системы, то в условиях вынужденной конвекции механика газов является средством для управления процессами конвективного теплообмена. Как уже отмечалось, при вынужденной конвекции решающее значение имеет скорость и характер расположения поверхности нагрева по отношению потока. Из табл. 6 следует, что при нагреве тел вытянутой формы (трубы, прутки и т. д.) поперечное омывание эффективнее продольного, причем шахматное располол<ение тел в садке имеет некоторое преимущество перед коридорным. По этой причине при нагреве тел вытянутой формы теплоноситель с помощью перегородок заставляют двигаться зигзагообразно, с тем чтобы обеспечивалось поперечное обтекание поверхности нагрева. Отчасти по этой же причине конвективный теплообмен лучше происходит при поперечном движении потока относительно движения поверхности нагрева (перекрестный ток), чем при противотоке или прямотоке. По значению среднего температурного напора противоток предпочтительнее прямотока, вследствие чего последний в конвективных печах применяется реже, только в тех случаях, когда начальная температура теплоносителя такова, что его нельзя направлять непосредственно на нагретый материал. [c.284]

В другом случае конвективный теплообмен происходит при наличии вынужденного движения жидкости, порождаемого воздействием на нее внешних сил (воздействие насоса, вентилятора, дымовой трубы и т. п.). Происходящий при таких условиях теплообмен называется вынужденной конвекцией. [c.224]

Различают конвективный теплообмен в однофазной среде и в двухфазной среде, в частности при изменении агрегатного состояния жидкости (или пара). По другому признаку различают конвективный теплообмен при вынужденном движении жидкости или газа (вынужденная конвекция) и свободном движении (свободная конвекция). Движение жидкости внутри данной системы называется вынужденным, если оно осуществляется за счет кинетической энергии, которой обладает жидкость вне системы, либо за счет работы, совершаемой поверхностными силами на границах системы или однородным полем внешних массовых сил внутри системы. Движение жид- [c.156]

Конвективный теплообмен зависит от характера движения среды и тела, их теплофизических свойств, температуры, а также от геометрической формы канала течения или обтекаемого тела. Различается конвективный теплообмен при вынужденном (принудительном) движении, например в пламенных нагревательных печах и при свободном (естественном) движении (конвекции), например при охлаждении стальных заготовок на спокойном воздухе. [c.12]

Б. Вынужденное (принудительное) движение. Причиной возникновения разности давлений является внешняя работа, совершаемая насосом, компрессором и т. п. Теплообмен при вынужденном движении жидкости называется вынужденной конвекцией. [c.223]

Кипение при вынужденной конвекции. При вынужденном течении кипящей жидкости в трубах интенсивность теплоотдачи зависит от соотношения коэффициентов турбулентного переноса, вызываемых процессом кипения и движением жидкости. При небольших скоростях потока теплоотдача определяется процессом парообразования. При больших скоростях движения жидкости теплообмен определяется законами турбулентного движения а В зависимости от соотношения коэффициента теплоотдачи [c.523]

Полностью развитое пузырчатое кипение характеризуется независимостью величины теплового потока от скорости движения жидкости. Другими словами, влияние вынужденной конвекции здесь настолько незначительно, что теплообмен определяется только закономерностями роста паровых пузырьков, совпадающими в основном с тем, что имеет место при кипении [c.478]

Как указывалось выше (п. 8.2.3), теплообмен при развитом пузырьковом кипении полностью управляется своими внутренними механизмами и не зависит от скорости вынужденного движения. Однако это не означает, что вынужденное движение вообще не влияет на закономерности кипения. Прежде всего с ростом скорости течения жидкости Wq возрастает коэффициент теплоотдачи однофазной конвекции и, следовательно, при неизменной плотности потока q уменьшается перегрев стенки относительно. Это приводит к тому, что начало кипения в потоке жидкости происходит при тем больших q, чем выше скорость жидкости. Эта закономерность хорошо видна из рис. 8.5, на котором представлены сглаженные опытные зависимости q(AT), полученные одним из авторов [17]. Теплообмен происходил на омываемой потоком воды плоской пластине при давлении 3,92 бар. Кривая 1 соответствует кипению при свободном движении (в большом объеме). В условиях обтекания пластины потоком воды до начала закипания коэффициент теплоотдачи не зависит от плотности теплового потока и целиком определяется скоростью жидкости (кривые 2, 3, 4). С ростом теплового потока при постоянном а, растет температура стенки, и при некотором значении [c.355]

Участок стабилизованного теплообмена. Турбулентный режим. Теплоотдача при течении в трубах круглого сечения достаточно хорошо изучена экспериментально, так как этот процесс является наиболее характерным для многих теплообменных устройств. Исследования показали, что число Nu для вынужденной конвекции в трубах зависит от чисел Рейнольдса и Прандтля, от качества внутренней поверхности стенок (шероховатость), от изменения свойств переноса (X, ja, с) под влиянием температуры, от изменения плотности жидкости под влиянием температуры или давления. [c.188]

При малых скоростях движения жидкости и больших перепадах температур теплота переносится как за счет естественной, так и вынужденной конвекции. Если скорости движения велики, а температурные перепады незначительны, то влияние свободной конвекции на суммарный теплообмен также незначительно. Интенсивность теплоотдачи конвекцией зависит от характера течения жидкости в пограничном слое. При ламинарном режиме течения жидкости, когда линии тока параллельны теплоотдающей поверхности, интенсивность теплоотдачи невелика, слабо зависит от скорости течения жидкости и сильно изменяется при изменении теплофизических свойств теплоносителя. [c.131]

Различают кипение в большом объеме, т. е. в условиях естественной конвекции, и при вынужденном движении жидкости. В настоящей лабораторной работе изучается теплообмен при кипении в большом объеме. [c.171]

Из кривых, приведенных на рис. 27.4, следует, что в переходной области, как и при ламинарном течении, большое влияние на теплообмен оказывает естественная конвекция чем больше число Грасгофа Gr, характеризующее интенсивность свободного движения, тем больше значение комплекса /( , а следовательно, и коэффициента теплоотдачи а. По мере возрастания скорости вынужденного течения интенсивность перемешивания жидкости возрастает и влияние свободной конвекции ослабевает. При развитом турбулентном течении свободное движение на теплообмен практически не оказывает влияния (на рис. 27.4 при Re >10 000 все кривые слились в одну линию). [c.341]

Течение теплоносителей в активной зоне ядерных реакторов, теплообменников, парогенераторов практически всегда носит турбулентный характер. Поэтому ниже рассматривается теплообмен лишь при турбулентном течении жидкостей и газов в каналах различной формы, а также теплообмен при продольном и поперечном обтекании пучков труб или других поверхностей. Разбираются случаи вынужденной, свободной и смешанной конвекции. Интенсивность конвективной теплоотдачи жидкостей и газов при турбулентном течении определяется коэффициентом теплоотдачи, который, как правило, относится к разнице температур стенки и средней температуры среды а = — tf). [c.51]

При вынужденном движении в горизонтальных трубах свободная конвекция оказывает влияние на теплообмен при числах Грасгофа, больших следующих значений [c.61]

Ниже приводятся расчетные формулы для расчета коэффициента теплоотдачи при вынужденной и свободной конвекции теплоносителей в элементах теплообменных аппаратов. [c.174]

Интенсивность теплообмена при пузырьковом кипении недогретой до температуры насыщения жидкости в условиях вынужденной конвекции определяется в основном локальными течениями, вызванными пузырьками, движением основной массы жидкости и переносом тепла паровой фазой при испарении у поверхности нагрева и конденсации в жидкости. Корреляционные соотношения обычно учитывают в той или другой форме эти процессы. Однако соотношения, полученные суперпозицией данных по теплообмену при вынужденной конвекции в отсутствие кипения и данных по кипению в большом объеме, по-видимому, не могут быть достаточно универсальными, так как они не учитывают третью составляющую процесса, а механизмы развитого кипения в объеме и кипения движущейся недогретой жидкости существенно различаются [5.15]. [c.131]

Бергер и Стэк [2] наблюдали влияние электрического поля на теплообмен при вынужденной конвекции. Б этих исследованиях весь теплообменный аппарат был помещен в ядерный реактор. Газ ионизировался радиоактивным излучением. Было доказано, что обнаруженное увеличение теплоотдачи вызывалось взаимодействием между электрическим полем и ионизированным газом. Если прикладывалось постоянное электрическое поле, теплоотдача возрастала довольно значительно (на 20%). Наибольшее увеличение теплоотдачи наблюдалось, когда реактор был полностью активирован. Как можно было ожидать на основании аналогии Рейнольдса, увеличение теплоотдачи сопровождалось пропорциональным увеличением потерь давления. [c.429]

Д a H в у д и Н. Т., Теплообмен при вынужденной конвекции в трубах эллиптического сечения, Прикладная механика (русский перевод Trans. ASMiE, Ser, Е), 1962, v. 29, № 1, p. 184—189. [c.403]

Приведение уравнений к безразмерному виду с помощью метода размерностей основано на предположении, что объединив все определяющие параметры процесса в минимальное число безразмерных групп (при услови , что ни одну группу нельзя разделить на две или более безразмерных частей), можно использовать эти группы вместо отдельных параметров. Преимущество такого метода состоит в том, что число безразмерных групп меньше числа исходных параметров, и это существенно упрощает проблему. Наиболее распространенным примером является теплообмен при вынужденной конвекции в однофазной среде, для которого определяющими являются семь параметров [c.116]

Исследование теплообмена при первой стадии реакции Г. Беером [3.22] выполнено в условиях естественной конвекции и вынужденном обтекании нагреваемого цилиндра (0вн=10 мм, длина 120 мм) при атмосферном и пониженном (до 0,5 бар) давлениях, числах Re=(5— 10) -Ю и Gr 10 Фотометрическим методом было определено поле температур в пограничном слое и показано, что распределение температур у каждой поверхности для химически реагирующего и инертного газов практически одинаково. Отмечено также более сильное влияние неравновесности состава при вынужденной конвекции на теплообмен по сравнению с условиями естественной конвекции. (Неравновесность при 7 с 400°К достигалась снижением давления.) [c.59]

Е1це большее влияние на теплообмен при смешанной конвекции оказывает совместное действие градиента давления вынужденного потока и не-изотермичность стенки . Лишь в области 6Гх/Яе х 10, , [c.188]

Вынужденная конвекция имеет. место тогда, когда движение сидко-сти или газа вызвано внешними причинами (насосом, компрессором, вентилятором, движением летательного аппарата в воздухе и др.). В одной н той же среде теплообмен нри вынужденной конвекции протекает значительно интенсивнее, че.м при свободной конвекции, и поэтому в технике при решении вопросов, связанных с необходимостью пере-тепла, используется вынужденная [c.12]

При конвективном теплообмене следует различать теплообмен в условиях естественной конвекции (при неподвижном тормозном шкиве) и в условиях вынужденной конвекции (при вращающемся шкиве). Если ПВ — относительная продолжительность включения механизма, вЬ5раженная в долях единицы, то 1 — ПВ покажет ту часть времени, когда механизм не работает и, следовательно, шКив не вращается. Тогда количество тепла, отводимое конвекцией при неподвижном шкиве, составит [c.594]

Теплообмен при пузырьковом кипении N2O4 в условиях вынужденной конвекции [c.105]

Третье издание книги подверглось существенной переработке н включает новые материалы. Расширена глава 1, в главе 3 значительно сокращен старый материал и добавлен новый раздел по гидродинамике жидких металлов в магнитном поле. Глава 4 изложена в соответствии с современными взглядами на турбулентность. В главе 5 расширен раздел, посвященный теоретическим работам, значительно сокращен материал, относящийся к экспериментальным работам по теплообмену в трубах, включены одобренные рекомендации. Глава 6 —о теплообмене в щелевых зазорах — написана заново. Материал по теплообмену при обтекании пластин и теплообмену в поперечнообтекаемых пучках труб выделен в самостоятельную главу 7. Глава 8 включает данные о теплообмене при продольном обтекании жидким металлом пакетов из труб и стержней. Здесь же изложены современные методы расчета теплообменников с двусторонним жидкометаллическим обтеканием. Глава 9 дополнена данными по конвекции в зазорах и по учету взаимодействия свободной и вынужденной конвекции. Существенно переработаны главы 10 и 11, посвященные конденсации и кипению. Заново написана глава 12, где изложены вопросы технологии работы с жидкими металлами (химический анализ, очистка, механизм коррозии и т. д.). [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...